Мои публикации

§ 8.3. Парадоксы термосферы

Современная физическая модель термосферы имеет двольно много противоречий.

Если Сонце разогревает термосферу, то максимум температуры должен приходиться на вечер, а не на день, а минимум, соответственно, на утро, а не на ночь. Это так же как и поверхность Земли – максимально разогревается во второй половине дня, т.е. ближе к вечеру, и максимально остывает под утро.

Дневной нагрев и ночное охлаждение термосферы начинается с высоты более ~150 км. На этих высотах атмосфера прозрачна для всего спектра солнечного излучения. Ниже 150 км поглощается жёсткий ультрафиолет с длиной волны меньше 200 нм. Но мощьность этого излучения, излучаемого солнечной короной, незначительна, настолько незначительна, что не наблюдается большой разницы между дневной и ночной температурой. И здесь проявляется парадокс – чем прозрачней атмосфера, тем сильней она прогревается Солнцем.

Солнечное излучение с длиной волны от 200 до 300 нм поглощается стратосферой и нижними соями мезосферы. Это излучение, практически, на порядок мощнее излучаемого диапазона короче 200 нм. И в стратосфере и в мезосфере наблюдается разница в дневной и ночной температуре. Но эта разница очень мала по сравнению с разницей температуры на высоте более 150 км. И опять парадокс - в поглощающих слоях разница в дневной и ночной температуре незначительна, а прзрачные слои не поглощая излучение меняют температуру более чем на 500 градусов.


Рисунок 8.3.1
Распределение температуры и прозрачность  атмосферы Земли для различных диапазонов волн солнечной радиации

Если Солнце греет термосферу, то закономерности широтного распределения температуры и вовсе не поддаются логическому объяснению. На одинаковой высоте полярная термосфера горчее экваториальной. А термосфера зимнего полушания горячее ленего, хотя зимняя термосфера над полюсом находится в тени до высоты 600 км.

Возникает вопрос: а Солнце ли разогревает термосферу?

Наиболее вероятный механизм разогрева термосферы приведённ в § 1.1.